Новые перспективные технологии получения бензола

ООО
Урал –– Недра
»
ООО ««Урал
Недра»
О
.Л. Елин
О.Л.
Елин
Новые перспективные технологии получения
бензола
ООО
НовИнТех»
ООО ««НовИнТех»
2006
2006 гг..
Источники ароматических углеводородов мира
72%
Риформат
Пирол.бензин
4%
24%
Сырой бензол
коксохимических
заводов
Источники бензола мира
Пирол.бензин
Риформат
39%
33%
6%
22%
HAD/TDP с
гидродеалкилир
ованием и
переалкилирова
нием
Сырой бензол
коксохимических
заводов
Мировой спрос в ароматических углеводородах
45
40
35
млн.т в год
30
Бензол
25
20
Смешанные
кислоты
Параксилол
15
10
Толуол
5
0
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Главные области применения ароматических углеводородов
Бензол
Бензол
Этилбензол
Стирол
Полистирол, смолы ABS*, SBR*
Изопропилбензол
Фенол
а - метилстирол
Анилин, фенольные смолы,
эпоксидные смолы, ПАВ
Клей, смолы ABS*, воксы
Циклогексан
Капролактам
Адипиновая кислота
Циклогексанон
Нитробензол
Анилин
Алкилбензол
LAB*
Нейлон 6
Нейлон 66
Нейлон 12
Хлорбензол
Толуол
Толуол
Ксилолы
Ксилолы
Нитротолуол
Растворители
Ортоксилол
Метаксилол
Параксилол
*SBR = бутадиен-стирольный каучук
*ABS = акрилонитрил, бутадиен, стирол
*LAB = линейный алкилбензол
Толуолдиизоцианат
Взрывчатые вещества,
красители
Полиуретановые пены
Фталевый ангидрид
Изофталевая кислота
Терефталевая кислота,
диметилтерефталат
Алкидн. смолы, метилакрилат
Полиэфиры, алкидные смолы
Полиэфиры
Типичный состав (% вес.)
Составная часть
Пиролизный
Риформат
бензин
Сырой
бензол
коксования
Ароматизат
из
парафинов
С3 – С4
Бензол
40
3
68
22
Толуол
20
13
18
45
Ксилолы
4
18
5
22
Этилбензол
3
5
1
-
Ароматические
углеводороды C9+
3
16
5
10
70
55
97
98
Нафтены
Высок.
Низк.
Низк.
Низк.
Олефины
Высок.
Низк.
Низк.
Низк.
Парафины
Низк.
Высок.
Низк.
Низк.
до 2000
ppm вес.
< 1 ppm
вес.
до 2 % вес.
до 5 ppm
вес.
Итого:
ароматические
углеводороды
Сера
Реакция гидродеалкилирования
на примере изопропилбензола
CH
CH33 –– CH
CH –– CH
CH33
++
2H
2H22
++ C
C 22 H
H66 ++ CH
CH44 ++ Q
Q
Реакция гидрокрекинга
на примере н - пентана
C
CH
H33 -- C
CH
H22 -- C
CH
H22 -- C
CH
H22 -- C
CH
H33 ++ 33 H
H22
C
C22 H
H66 ++ 33 C
CH
H44 ++ Q
Q
Условия процесса термического гидродеалкилирования
Давление
Соотношение
водород
водород:: жидкое сырье
Температура
на входе
на выходе
20 – 25 ата
1000
-1500 нм33//м
м33
1000-1500
600
-630 **С
С
600-630
680
-720 **С
С
680-720
Принципиальная схема термического гидродеалкилирования
H
H22 ++ C
C1+
1+
на
на разделение
разделение
Сырье
Сырье
Ароматика
Ароматика
С
С7+
7+
бензол
бензол ++ С
С7+
7+
на
на разделение
разделение
H
H22
Вновь
Вновь открытая
открытая реакция
реакция получения
получения бензола
бензола термическим
термическим
гидродеоксилированием
гидродеоксилированием на
на примере
примере о-крезола
о-крезола
OH
OH
+2H2
CH
CH33
++ H
H22O
O ++ CH
CH44 +Q
+Q
Условия проведения реакции термического гидродеоксилирования
Давление кг/см
20-25 ата
--
Соотношение
водород: жидкое сырье
Температура
Рецикл смеси толуола
и фенола в процесс
1000-1500 Нм3/м3
670-7200С
Производство
Производство сырого
сырого бензола
бензола в
в коксохимической
коксохимической
промышленности
промышленности России
России
Название
Потребление
коксового
угля, млн.т/год
Объем
коксования,
млн.т/год
Выработка
сырого бензола,
тыс.т/год
Извлечение
сырого бензола,
тыс.т/год
Потери
бензола,
тыс.т/год
1.
Алтай – Кокс
4,60
3,60
39,60
30,88
8,71
2.
«Губахинский кокс»
0,86
0,67
7,34
-
7,34
3.
ОАО «Западно-Сибирский
МК»
4,99
3,90
42,86
34,29
8,57
4.
Кемеровский КГЗ
2,68
2,09
22,95
17,21
5,74
5.
Кузнецкий МК
1,48
1,15
12,69
10,15
2,54
6.
Магнитогорский МК
7,31
5,70
62,72
56,45
6,27
7.
Московский КХЗ
1,2
0,93
10,27
7,71
2,56
8.
ОАО «НТМК»
3,65
2,85
31,31
23,48
7,82
9.
ОАО «НЛМК»
5,14
4,01
44,06
22,2
21,86
10.
ОАО «Северсталь»
5,66
4,41
48,55
29,0
19,55
11.
Уральская сталь
2,55
1,99
21,84
14,56
7,28
12.
Челябинский МК
2,74
2,84
31,24
21,00
10,24
Итого
42,86
34,14
375,43
266,93
108,48
Ресурсы
Ресурсы сырья
сырья для
для процесса
процесса термического
термического
гидродеоксилирования
гидродеоксилирования в
в России.
России.
Название
Количество
тонн/год
Выход
бензола для
синтеза
тонн/год
Прибыль
млн. руб.
год
1. Фенольная
фракция коксохимии
44 000
34 500
414
8 000
6 320
75,8
3. Смолы получения
фенола кумольным
методом
25 000
16 250
227,5
Итого:
77 000
57 070
717,3
2. Фенолы
насмольных вод
коксования
Технология получения бензола из тяжелых
смол коксования, пиролиза, газойлей
каталитического крекинга
Данная технология позволяет получать
дополнительное количество бензола заданного
качества, что приносит значительную
экономическую выгоду, в сравнении с
реализацией этой продукции, имеющей
невысокую рыночную стоимость
Переработка
Переработка полициклоароматических
полициклоароматических соединений
соединений
Селективное
Селективное гидрирование
гидрирование полициклических
полициклических соединений
соединений
++ 2H
2H22
++ Q
Q
Гидродеалкилирование
Гидродеалкилирование
++ 4H
4H22
++ C
C22H
H66 ++ 2CH
2CH44 ++ Q
Q
Возможная
Возможная схема
схема получения
получения бензола
бензола на
на действующих
действующих установках
установках
переработки
переработки пиролизных
пиролизных фракций
фракций
Легкое
Легкое
пиролизное
пиролизное сырье
сырье
Тяжелое
Тяжелое пиролизное
пиролизное
или
коксовое
или коксовое сырье
сырье
Подготовка
Подготовка сырья
сырья
гидродеалкилигидродеалкили
гидродеалкилирования
рования из
из ЛПС
ЛПС
Термическое
Термическое
гидродеалкилигидродеалкили
гидродеалкилирование
рование
Подготовка
Подготовка сырья
сырья
гидродеалкилигидродеалкили
гидродеалкилирования
полицик
рования из
из полицикполициклоароматики
лоароматики
МВФ
МВФ
Разделение
Разделение
продуктов
продуктов
гидрогидро
гидродеалкилирования
деалкилирования
Селективная
Селективная
гидроочистка
гидроочистка
бензола
бензола
Топливный
Топливный газ
газ
бензол
бензол товарный
товарный
Принципиальная технологическая схема
(применительно к смолам коксования)
На
На блок
блок
гидрирования
гидрирования
Блок
Блок очистки
очистки от
от
азотистых
оснований
азотистых оснований.
оснований..
сырье
сырье
Центрифугирование
Центрифугирование
Нагрев
Нагрев
Блок
Блок
ректификации
ректификации
Пек
Пек
Кек
Кек
Блок
Блок
окисления
окисления
Товарный
Товарный пек
пек
Азотистые
Азотистые
основания
основания
Принципиальная технологическая схема
(продолжение)
Коксовый
Коксовый газ
газ
Легкие
Легкие УВ
УВ сс блока
блока очистки
очистки
от
от азотистых
азотистых оснований
оснований
Блок
Блок
гидрирования
гидрирования
Блок
Блок
концентрирования
концентрирования
водорода
водорода
Аром.
.УВ
Аром
Аром.УВ
С
С10
10
С66--С
ВСГ
ВСГ
Топливный
Топливный газ
газ
Блок
Блок
гидродеалкилирования
гидродеалкилирования
Бензол
Бензол
Блок
Блок
ректификации
ректификации
Фр.
Фр
Фр.. С
С11
11+
+
Блок
Блок
ректификации
ректификации
Фр.
Фр
Фр.. С
С77--С
С88